如果基类包含数组成员，则派生类的构造函数不能是constexpr

Question

我想使用构造函数定义派生类型（SBar）的constexpr值，该构造函数的唯一参数是基类（SFoo）的变量，它只是用于初始化基类。

当基类没有数组成员时，这很好用。 但是，当我添加一个数组时，派生值不能再是constexpr。 但是，基类的简单副本确实会产生constexpr结果。

为了安全起见，我明确默认了所有复制和移动构造函数。

TEST.CPP

#define USE_ARRAY


struct SFoo
    {
        constexpr SFoo() =default;
        constexpr SFoo(SFoo const&) =default;
        constexpr SFoo(SFoo      &) =default;
        constexpr SFoo(SFoo     &&) =default;
        constexpr SFoo& operator = (SFoo const&) =default;
        constexpr SFoo& operator = (SFoo      &) =default;
        constexpr SFoo& operator = (SFoo     &&) =default;

#       ifdef USE_ARRAY
            constexpr SFoo(int const (&array)[1]) :
                M_array{array[0]}
                {}

            int M_array[1] = {0};
#       else
            constexpr SFoo(int value) :
                M_value{value}
                {}

            int M_value = 0;
#       endif
    };


struct SBar : SFoo
    {
        constexpr SBar() =default;
        constexpr SBar(SBar const&) =default;
        constexpr SBar(SBar      &) =default;
        constexpr SBar(SBar     &&) =default;
        constexpr SBar& operator = (SBar const&) =default;
        constexpr SBar& operator = (SBar      &) =default;
        constexpr SBar& operator = (SBar     &&) =default;

        constexpr SBar(SFoo foo) : SFoo(foo) {}
    };


// Instances:

#       ifdef USE_ARRAY
    constexpr int arg[1] = {3};
#       else
    constexpr int arg = 3;
#       endif

constexpr SFoo foo(arg); // base "value" constructor is constexpr.
constexpr SFoo foo2(foo); // base copy constructor is constexpr.
constexpr SBar bar(foo); // (line 54): this line fails.

用...编译

clang++ -std=c++1z -c -o test.o test.cpp 

产量

test.cpp:54:16: error: constexpr variable 'bar' must be initialized by a constant expression
constexpr SBar bar(foo);
               ^~~~~~~~
1 error generated.

但是，如果我没有定义USE_ARRAY，一切都有效。

有谁知道为什么会这样？

（我知道std :: array可以提供帮助，但我宁愿使用本机数组并理解底层问题）。

Answer 1

所以对于clang来说，看起来有一些修复方法。 你可以改变：

constexpr SBar(SFoo foo) : SFoo(foo) {}

通过const引用获取foo ：

constexpr SBar(const SFoo &info) : SFoo(info) {}

似乎有效的另一个修复是注释掉sFoo中的以下复制构造函数：

//constexpr SFoo(SFoo      &) =default;

我没有立即看到C ++ 1z标准草案中的语言使这一变化有意义。

另一方面，gcc抱怨复制构造函数说隐式定义不是constexpr（ 请参见实时 ），例如：

error: explicitly defaulted function 'constexpr SFoo& SFoo::operator=(const SFoo&)' cannot be declared as constexpr because the implicit declaration is not constexpr
    constexpr SFoo& operator = (SFoo const&) =default;
                    ^

在我阅读7.1.5 [dcl.constexpr]和5.20 [expr.const]时 ，这对我来说并不明显。

据我在阅读第12.8p26节时可以看出，隐式定义的复制/移动分配应该是constexpr。 所以gcc在这里似乎不正确。

Answer 2

这不是由于阵列成员。 这是由于赋值运算符。 如果进行以下更改，代码将适用于CLANG和GCC：

struct SFoo {
  constexpr SFoo() = default;
  constexpr SFoo(SFoo const&) = default;
  constexpr SFoo(SFoo&&) = default;
  constexpr SFoo(int const (&array)[1]) : M_array{array[0]} {}

  int M_array[1] = {0};
};

struct SBar : SFoo {
  constexpr SBar() = default;
  constexpr SBar(SBar const&) = default;
  constexpr SBar(SBar&&) = default;
  constexpr SBar(SFoo info) : SFoo(info) {}
};

现场演示

如果您使用std::array而不是经典数组，那么您之前的设置将起作用：

struct SFoo {
  constexpr SFoo() = default;
  constexpr SFoo(SFoo const&) = default;
  constexpr SFoo(SFoo      &) = default;
  constexpr SFoo(SFoo     &&) = default;
  constexpr SFoo& operator = (SFoo const&) = default;
  constexpr SFoo& operator = (SFoo      &) = default;
  constexpr SFoo& operator = (SFoo     &&) = default;
  constexpr SFoo(std::array<int, 1> const &array) : M_array{array} {}

  std::array<int, 1> M_array = {};
};

现场演示

没有原因。 我还在寻找......